2023届广东省东莞市三校高考全国统考预测密卷物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S¢1和S¢2相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是A引力波可以超光速传播B引力波不能传播能量C探测器接收到的两束波的频率相同D无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为02、如图所示，在半径为R的半圆和长为2R、宽为的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子（不计粒子间相互作用）以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出（包括E、F点）其中EO与FO（O为圆心）之间夹角为60°。不计粒子重力.下列说法正确的是（）A粒子的速率越大，在磁场中运动的时间越长B粒子在磁场中运动的时间可能为C粒子在磁场中运动的时间可能为D粒子的最小速率为3、目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是A关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零C上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于D上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于4、利用放置在绝缘水平面上的环形电极与环外点电极，可模拟带电金属环与点电荷产生电场的电场线分布情況，实验现象如图甲所示，图乙为实验原理简图。图乙中实线为电场线，a、d关于直线MN对称，b、c为电场中的点，e为环内一点。由图可知( )A带电金属环与点电荷带等量异种电荷Bb、c、e三点场强的大小关系为EbEcEeCa、d的场强相同Dc点的电势比d点高5、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出六种不同频率的光子。让辐射出的光子照射某种金属，所有光线中，有三种不同波长的光可以使该金属发生光电效应，则下列有关说法中正确的是（）A受到激发后的氢原子处于n=6能级上B该金属的逸出功小于10.2eVC该金属的逸出功大于12.75eVD光电子的最大初动能一定大于2.55eV6、质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力、的作用而从静止开始做匀加速直线运动，经过时间和4，A、B的速度分别达到2和时，分别撤去和，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止，两个物体速度随时间变化的图象如图所示，设和对A、B的冲量分别为和，和，对A、B做的功分别为和，则下列结论正确的是A ， B ，C ， D ， 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直纸面向里现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的vt图象，图中数据均为己知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则在线框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（）At1到t2过程中，线框中感应电流沿顺时针方向B线框的边长为v1（t2t1）C线框中安培力的最大功率为D线框中安培力的最大功率为8、如图所示，质量相等的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑轻质定滑轮两侧，用外力压住b，使b静止在水平粗糙桌面上，a悬挂于空中。撤去压力，b在桌面上运动，a下落，在此过程中（）A重力对b的冲量为零Ba增加的动量大小小于b增加的动量大小Ca机械能的减少量大于b机械能的增加量Da重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量9、如图所示，a为xoy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xoy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从a点沿与x轴正半轴成角斜向右上射入电场粒子只在电场力作用下运动，经过y正半轴上的b点（图中未标出），则下列说法正确的是（ ）A若粒子在b点速度方向沿轴正方向，则电场方向可能平行于轴B若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点C若粒子在b点速度大小也为v0，则a、b两点电势相等D若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与v0方向相反10、如图所示，正三角形abc的三个顶点处分别放置三个等量点电荷，af垂直bc，e点为三角形的中心。若b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，则（）Aa、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为EBa、b、c三点处的电荷产生的电场在e点处的合场强大小为3ECe点的电势高于f点的电势D将负电荷从e点移到f点，电势能减小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；用V 图像处理实验数据，得出如图2所示图线（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_和_ （2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V 图线不过原点，则V0代表_ （3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误V 关系图像应是_12（12分）某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器（可显示出轻细绳中的拉力），把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处，气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为。(1)多次改变钩码的质量（拉力传感器记录的读数相应改变），测得多组和数据，要得到线性变化图像，若已经选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为_；A B C D(2)若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图像的斜率为，且已经测出A、B之间的距离为，遮光条的宽度为，则滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为_。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场，ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场，场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点，到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q（q>0）的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成= 30°斜向下抛出。g为重力加速度，经过ab上C点（图中未画出）时速度水平。(1)求电场强度大小； (2)小球经过ab下方Q点（图中未画出）时获得最大速度，Q到ab的距离为，求磁场的磁感应强度大小。14（16分）电磁轨道炮的加速原理如图所示金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道良好接触。开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离，导轨长，炮弹质量。导轨上电流I的方向如图中箭头所示。可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，忽略摩擦力与重力的影响。求：(1)炮弹在两导轨间的加速度大小a；(2)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力大小F；(3)通过导轨的电流I。15（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场，圆心O1坐标为（-d，0），半径为d，磁感应强度大小为B，方向与竖直平面垂直，x0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置，其中的端点A、B、C的坐标分别为（d，0）、（d，）、（3d，0），收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中，有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子，粒子沿x轴方向均匀分布，经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q，质量为m，重力不计，不考虑粒子间的相互作用，求：(1)圆形磁场的磁场方向；(2)粒子运动到收集板上时，即刻被吸收，求收集板上有粒子到达的总长度；(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。2、B【解析】ABC粒子从F点和E点射出的轨迹如图甲和乙所示；对于速率最小的粒子从F点射出，轨迹半径设为r1，根据图中几何关系可得： 解得 根据图中几何关系可得解得1=60°，所以粒子轨迹对应的圆心角为120°；粒子在磁场中运动的最长时间为 对于速率最大的粒子从E点射出，轨迹半径设为r2，根据图中几何关系可得 解得根据图中几何关系可得 所以260°，可见粒子的速率越大，在磁场中运动的时间越短，粒子的速率越小运动时间越长，粒子在磁场中运动的最长时间为，不可能为，故B正确、AC错误；D对从F点射出的粒子速率最小，根据洛伦兹力提供向心力可得解得最小速率为故D错误。故选B。3、D【解析】A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；C、上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确4、B【解析】A由图可知金属环与点电荷一定带异种电荷，但不一定等量，故A错误；B由电场线的疏密可知又因为e点为金属环内部一点，由静电平衡可知金属环内部场强处处为零，故B正确；Ca、d场强大小相等方向不同，故C错误；D由等势面与电场线垂直和沿电场线电势逐渐降低可知c点的电势比d点低，故D错误。故选B。5、B【解析】A根据公式可知所以由跃迁规律可得由第4能级向低能级跃迁时，产生6种不同频率的光子，故A错误；BC由题意及能级差关系可知跃迁到基态的三种光能使其发生光电效应，所以金属逸出功小于由跃迁到产生的光子能量金属逸出功大于由跃迁到产生的光子能量故B正确，C错误；D由于金属的逸出功不知具体数值，所以根据可知光电子的最大初动能也不能确定具体值，故D错误；故选B。6、B【解析】从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有f=ma，则摩擦力大小都为m根据图象知，匀加速运动的加速度分别为：，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有F-f=ma，则F1=，F1=，F1和F1的大小之比为11：5；所以：，则I1I1；图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为；两个物体的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功与摩擦力做的功大小相等，所以：，则W1W1故选B.点睛：解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】A金属线框刚进入磁场时，磁通量增加，磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针方向，故A错误；B由图象可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为v1，匀速运动的时间为t2t1，故金属框的边长：Lv1（t2t1），故B正确；CD在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mgBIL，又，又 Lv1（t2t1），联立解得：；线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力，进入时安培力等于重力，离开时安培力大于重力，开始减速，故开始离开磁场时安培力最大，功率最大，为PmF安t2，又，联立得：，故C错误，D正确8、BC【解析】A根据I=mgt可知，重力作用时间不为零，则重力对b的冲量不为零，选项A错误；B设细线与水平方向夹角为，则ab两物体的速度满足的关系是 ，则，即a增加的动量大小小于b增加的动量大小，选项B正确；CD由能量关系可知，a机械能的减少量等于b机械能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和，则a机械能的减少量大于b机械能的增加量；a重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和，选项D错误。故选BC。9、CD【解析】A项：如果电场平行于x轴，由于粒子在垂直于x轴方向分速度不为0，因此粒子速度不可能平行于x轴，故A错误；B项：若粒子运动过程中在b点速度最小，则在轨迹上b点粒子的电势能最大，由于粒子带正电，因此b点的电势最高，故B错误；C项：若粒子在b点速度大小也为v0，则粒子在a、b两点的动能相等，电势能相等，则a、b两点电势相等，故C正确；D项：若粒子在b点的速度为0，则粒子一定做匀减速直线运动，由于粒子带正电，因此电场方向一定与v0方向相反，故D正确故选CD10、AC【解析】A设点电荷的电量为q，三角形的边长为L，已知b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小相等，夹角为，故b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小都是E，故有同理可得a、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为E，故A正确；Ba、b、c三点处的电荷在e点产生的场强大小都是由平行四边形定则可知e点处的电场强度大小为故B错误；C相对b、c两点处的电荷来说，af是一根等势线，因此比较e、f两点的电势只需考虑a点处电荷产生的电场，由此可得e点的电势高于f点的电势，故C正确；D负电荷在电势高点电能低，故将负电荷从e点移到f点，电势能将增加，故D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器的封闭气体部分 注射器与压强传感器连接部分气体的体积 B 【解析】(1)12要保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分这样能保证装置与外界温度一样(2)3体积读数值比实际值大V1 根据P(V+V1)=C，C为定值，则如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V1代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积(3)4根据PV=C可知，当质量不变时成正比，当质量发生改变时（质量变大），还是成正比，但此时的斜率发生变化即斜率比原来大，故B正确.【点睛】本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析12、D 【解析】(1)设A、B之间的距离为，遮光条的宽度为，根据动能定理联立解得选定作为纵坐标，要得到线性变化图像，则横坐标代表的物理量为，故D正确，ABC错误。故选D。(2)由知，得出线性变化图像的斜率为，则滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）；（2）。【解析】(1)小球在上方，受到电场力（竖直向上）与重力的合力产生的加速度大小为竖直向上经过线时速度水平，则竖直分速度从点到点，竖直方向分速度匀减速到0，故解得(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为电场力和重力的合外力竖直向下；之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右，设为。从到，根据动能定理有解得把小球从到的过程分成无数个小过程：在第1个小过程中水平方向应用动量定理有即在第2个小过程中水平方向应用动量定理有即在第3个小过程中水平方向应用动量定理有即在第个小过程中水平方向应用动量定理有即把以上各式相加有而联立解得14、 (1) ；(2) ；(3) 【解析】(1)炮弹在两导轨问做匀加速运动，因而则解得(2)忽略摩擦力与重力的影响，合外力则为安培力，所以解得(3)炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为.解得15、 (1)垂直纸面向外；(2) (3)1:1【解析】(1)粒子带正电且在圆形磁场中向右偏转，可知磁场方向垂直纸面向外；(2)利用旋转圆可以知道，粒子平行于Y轴射入圆形磁场中，且都从同一点O射入右边的磁场中，则粒子运动的轨迹圆半径必与圆形磁场的半径是相同的，即为d；粒子进入右边磁场后，因为磁感应强度也为B，可知粒子在右边磁场中运动时的圆轨迹半径也为r=d；打在AB收集板上的临界情况分别是轨迹圆与AB板相切，即沿x轴正方向射入的粒子，和粒子刚好过A点的粒子，故AB板上粒子打的区域长度为d。而粒子只有从第四象限进入右边磁场才有可能打在收集板BC上。根据几何关系可得，粒子刚好经过A点时，轨迹圆圆心O2和原点O以及A点构成一个正三角形，可得：粒子与x轴正方向成30°向下。此时粒子刚好打到BC板上的P1点。由几何关系可知OAP1O1为菱形，且AP1与BC垂直，则由几何关系可得，粒子在板上打的最远距离是当直径作为弦的时候，此时与BC的交点为P2，根据点A、B、C的坐标可得，三角形ABC是直角三角形，角C为30°由余弦定理可得 解得：第二个临界，轨迹圆恰好与BC收集板相切，由几何关系可得，此时交点与P1重合。则打到收集板上粒子的总长： (3)粒子打在AB收集板的角度范围是与x轴正方向0°30°，打在BC板上的角度范围是与x轴正方向成30°90°。由于粒子是沿x轴均匀分布，故需要计算找出入射粒子的长度之比。由几何关系可得，进入第四象限的粒子入射的长度分布恰好是粒子源中左半部分的d，故只需找到与x轴正方向成30°入射的粒子进入圆心磁场的位置即可，LMN=dsin30°=d/2